Es ist die bisher größte Forschungsinitiative zur Synthetischen Biologie in Deutschland: Das Max-Planck-Forschungsnetzwerk „MaxSynBio“ feierte am 16. April in Berlin offiziell seinen Auftakt. Forscher aus neun Max-Planck-Instituten wollen hier grundlegende Funktionselemente von Lebewesen erforschen und sie in Ingenieursmanier zusammensetzen. Das ultimative Ziel: Eine künstliche Zelle von Grund auf neu konstruieren, die sich als Biomaschine im Labor sogar replizieren kann. Neben den grundlegenden Erkenntnissen über die Entstehung einfacher Lebensformen geht es auch um mögliche Verbesserungen für die biotechnologische Produktion. Die Max-Planck-Gesellschaft sowie das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) investieren jeweils 13 Millionen Euro in das Forschungsprojekt, das auch von Erlanger Ethikern begleitet wird.

„Ich bin überzeugt, dass die große Investition, die hier vom Bundesforschungsministerium und der Max-Planck-Gesellschaft gemeinsam getätigt wird, neue grundlegende Erkenntnisse zum Phänomen des Lebens hervorbringen wird“, sagte Martin Stratmann, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft bei der offiziellen Eröffnungsfeier im Harnack-Haus in Berlin-Dahlem. „Auch wenn das Ziel einer synthetischen Zelle sehr weit weg und vielleicht sogar unerreichbar ist – wir starten hier ein unheimlich spannendes Projekt“, betonte der MPG-Präsident.

Module aus biomolekularen Bausteinen

An MaxSynBio beteiligt sind insgesamt neun Max-Planck-Institute, koordiniert wird das Forschungsnetzwerk von Kai Sundmacher, MPI für die Dynamik komplexer technischer Systeme, Magdeburg, und Petra Schwille, MPI für Biochemie, Martinsried. Oberstes Ziel sei es, „biologische Systeme nach ingenieurwissenschaftlichen Prinzipien aus kleineren biomolekularen Funktionseinheiten von Grund auf neu zu konstruieren.“ Der Ingenieursblick auf lebende Systeme ist typisch für den jungen Forschungszweig der Synthetischen Biologie. Das Ziel der Bioingenieure: biologische Systeme mit maßgeschneiderten Eigenschaften . Diesem Ziel nähern sie sich auf zwei Wegen. „Forschern des weitverbreiteten Top-down-Ansatzes geht es um das Re-Design natürlicher Zellen“, so Sundmacher.

Von Grund auf zum lebenden System

Die MaxSynBio-Forscher wollen sich hingegen daranmachen, eine einfache Zelle aus chemischen Grundbausteinen – also bottom-up – zusammenzubauen. Dazu gilt es zunächst, einzelne lebenswichtige biologische Prozesse, wie einen Basisstoffwechsel, die Energieerzeugung oder die Fähigkeit zur Zellteilung in künstlichen Modellen nachzustellen und – soweit erfolgreich – später in einem Membranbehälter, dem Mikrokompartiment, zusammenzuführen. Das MaxSynBio-Netzwerk ist aus deutscher Perspektive die bisher größte Forschungsinitiative zur Synthetischen Biologie. Die Max-Planck-Forscher betreiben dazu vor allem Grundlagenforschung, die der Entstehung und den elementaren Komponenten des Lebens auf der Spur ist. Gleichwohl sehen die Forscher langfristig großes Potenzial für Anwendungen in der Biotechnologie. „Die Hoffnung ist, dass man künstliche Designer-Zellen bauen kann, die nicht jene Nachteile natürlicher Zellen für die biotechnologische Produktion haben“, sagte Sundmacher. Die Idee zu MaxSynBio ist unter anderem im Rahmen der BMBF-Initiative "Nächste Generation biotechnologischer Verfahren - Biotechnologie 2020+" entstanden. Hieran beteiligen sich die vier großen , um Zukunftstechnologien für biobasierte Produktionsverfahren zu entwickeln. Insgesamt steuert das BMBF 13 Millionen Euro zu MaxSynBio bei.

Die weiteren 13 Millionen Euro stammen aus dem strategischen Innovationsfonds des MPG-Präsidenten.

Ethiker mit an Bord

Um von Beginn an den Dialog mit der Gesellschaft zu führen und ethische und rechtliche Aspekte der Forschung zu beleuchten, ist die Bioethik ein fester Bestandteil des Verbunds. Unter Federführung von Peter Dabrock, Mitglied des deutschen Ethikrates sowie Theologe an der Universität Erlangen-Nürnberg, soll das Netzwerk sozialwissenschaftlich begleitet werden. Damit soll unter anderem die öffentliche Diskussion über kontroverse Themen wie das Erschaffen neuen Lebens oder die Sicherheit künstlicher Zellen ermöglicht werden.  "Wir sehen unsere Rolle im Netzwerk nicht als Aufpasser, sondern eher als Mediatoren", sagte Dabrock. Es gehe darum, die Einstellungsmuster und existente Vorbehalte in der Gesellschaft ernst zu nehmen. Daher denken die Forscher über partizipative Verfahren nach, um einen offenen Dialog zu ermöglichen.